C++|熬夜爆肝!C++核心STL常用算法汇总整理【2W字干货预警 建议收藏】



  • 前言
    • 1 STL- 常用算法
      • 1.1 常用遍历算法
        • 1.1.1 for_each
        • 1.1.2 transform
      • 1.2 常用查找算法
        • 1.2.1 find
        • 1.2.2 find_if
        • 1.2.3 adjacent_find
        • 1.2.4 binary_search
        • 1.2.5 count
        • 1.2.6 count_if
      • 1.3 常用排序算法
        • 1.3.1 sort
        • 1.3.2 random_shuffle
        • 1.3.3 merge
        • 1.3.4 reverse
      • 1.4 常用拷贝和替换算法
        • 1.4.1 copy
        • 1.4.2 replace
        • 1.4.3 replace_if
        • 1.4.4 swap
      • 1.5 常用算术生成算法
        • 1.5.1 accumulate
        • 1.5.2 fill
      • 1.6 常用集合算法
        • 1.6.1 set_intersection
        • 1.6.2 set_union
        • 1.6.3 set_difference

前言 前段时间有粉丝问我,c++基础学完了,不知道自己后面该继续深入学习什么?C++进阶要掌握那些知识点?
前几天,我们已经整理了C++核心STL容器知识点,今天我们继续来学习下STL核心常用算法,一起来看看吧!
以下内容主要根据网上资料进行合并整理,如有侵权,请私信我。
直接跳到文末获取粉丝专属福利。
1 STL- 常用算法 概要:
  • 算法主要是由头文件 组成。
  • 是所有STL头文件中最大的一个,范围涉及到比较、 交换、查找、遍历操作、复制、修改等
  • 体积很小,只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数
  • 定义了一些模板类,可用来声明函数对象
下面我们就根据遍历、查找、排序、拷贝替换、算数生成、集合依次讲解C++中STL的核心常用算法。
1.1 常用遍历算法
算法简介:
  • for_each //遍历容器
  • transform //搬运容器到另一个容器中
1.1.1 for_each
  • 实现遍历容器
函数原型:
  • for_each(iterator beg, iterator end, _func);
    // 遍历算法 遍历容器元素
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // _func 函数或者函数对象
示例:
#include #include //普通函数 void print01(int val) { cout << val << " "; } //函数对象 class print02 { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; //for_each算法基本用法 void test01() { vector v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } //遍历算法 for_each(v.begin(), v.end(), print01); cout << endl; for_each(v.begin(), v.end(), print02()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.1.2 transform
  • 搬运容器到另一个容器中
函数原型:
  • transform(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, _func);
//beg1 源容器开始迭代器
//end1 源容器结束迭代器
//beg2 目标容器开始迭代器
//_func 函数或者函数对象
示例:
#include #include//常用遍历算法搬运 transformclass TransForm { public: int operator()(int val) { return val; }}; class MyPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vectorv; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } vectorvTarget; //目标容器 vTarget.resize(v.size()); // 目标容器需要提前开辟空间 transform(v.begin(), v.end(), vTarget.begin(), TransForm()); for_each(vTarget.begin(), vTarget.end(), MyPrint()); }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.2 常用查找算法
算法简介:
  • find //查找元素
  • find_if //按条件查找元素
  • adjacent_find //查找相邻重复元素
  • binary_search //二分查找法
  • count //统计元素个数
  • count_if //按条件统计元素个数
1.2.1 find
  • 查找指定元素,找到返回指定元素的迭代器,找不到返回结束迭代器end()
函数原型:
  • find(iterator beg, iterator end, value);
    // 按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // value 查找的元素
利用find可以在容器中找指定的元素,返回值是迭代器
示例:
#include #include #include void test01() { vector v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i + 1); } //查找容器中是否有 5 这个元素 vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 5); if (it == v.end()) { cout << "没有找到!" << endl; } else { cout << "找到:" << *it << endl; } }class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } //重载== bool operator==(const Person& p) { if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age) { return true; } return false; }public: string m_Name; int m_Age; }; void test02() { vector v; //创建数据 Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); vector::iterator it = find(v.begin(), v.end(), p2); if (it == v.end()) { cout << "没有找到!" << endl; } else { cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl; } }

1.2.2 find_if
  • 按条件查找元素
函数原型:
  • find_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
    // 按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // _Pred 函数或者谓词(返回bool类型的仿函数)
示例:
#include #include #include //内置数据类型 class GreaterFive { public: bool operator()(int val) { return val > 5; } }; void test01() { vector v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i + 1); } vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), GreaterFive()); if (it == v.end()) { cout << "没有找到!" << endl; } else { cout << "找到大于5的数字:" << *it << endl; } }//自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } public: string m_Name; int m_Age; }; class Greater20 { public: bool operator()(Person &p) { return p.m_Age > 20; }}; void test02() { vector v; //创建数据 Person p1("aaa", 10); Person p2("bbb", 20); Person p3("ccc", 30); Person p4("ddd", 40); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); vector::iterator it = find_if(v.begin(), v.end(), Greater20()); if (it == v.end()) { cout << "没有找到!" << endl; } else { cout << "找到姓名:" << it->m_Name << " 年龄: " << it->m_Age << endl; } }int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }

1.2.3 adjacent_find
  • 查找相邻重复元素
函数原型:
  • adjacent_find(iterator beg, iterator end);
    // 查找相邻重复元素,返回相邻元素的第一个位置的迭代器
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
示例:
#include #include void test01() { vector v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(5); v.push_back(2); v.push_back(4); v.push_back(4); v.push_back(3); //查找相邻重复元素 vector::iterator it = adjacent_find(v.begin(), v.end()); if (it == v.end()) { cout << "找不到!" << endl; } else { cout << "找到相邻重复元素为:" << *it << endl; } }

1.2.4 binary_search
  • 查找指定元素是否存在
函数原型:
  • bool binary_search(iterator beg, iterator end, value);
    // 查找指定的元素,查到 返回true 否则false
    // 注意: 在无序序列中不可用
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // value 查找的元素
二分查找法查找效率很高,值得注意的是查找的容器中元素必须的有序序列
示例:
#include #include void test01() { vectorv; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } //二分查找 bool ret = binary_search(v.begin(), v.end(),2); if (ret) { cout << "找到了" << endl; } else { cout << "未找到" << endl; } }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.2.5 count
  • 统计元素个数
函数原型:
  • count(iterator beg, iterator end, value);
    // 统计元素出现次数
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // value 统计的元素
示例:
#include #include //内置数据类型 void test01() { vector v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(4); v.push_back(5); v.push_back(3); v.push_back(4); v.push_back(4); int num = count(v.begin(), v.end(), 4); cout << "4的个数为: " << num << endl; }//自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } bool operator==(const Person & p) { if (this->m_Age == p.m_Age) { return true; } else { return false; } } string m_Name; int m_Age; }; void test02() { vector v; Person p1("刘备", 35); Person p2("关羽", 35); Person p3("张飞", 35); Person p4("赵云", 30); Person p5("曹操", 25); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p5); Person p("诸葛亮",35); int num = count(v.begin(), v.end(), p); cout << "num = " << num << endl; } int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }

1.2.6 count_if
  • 按条件统计元素个数
函数原型:
  • count_if(iterator beg, iterator end, _Pred);
    // 按条件统计元素出现次数
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // _Pred 谓词
示例:
#include #include class Greater4 { public: bool operator()(int val) { return val >= 4; } }; //内置数据类型 void test01() { vector v; v.push_back(1); v.push_back(2); v.push_back(4); v.push_back(5); v.push_back(3); v.push_back(4); v.push_back(4); int num = count_if(v.begin(), v.end(), Greater4()); cout << "大于4的个数为: " << num << endl; }//自定义数据类型 class Person { public: Person(string name, int age) { this->m_Name = name; this->m_Age = age; } string m_Name; int m_Age; }; class AgeLess35 { public: bool operator()(const Person &p) { return p.m_Age < 35; } }; void test02() { vector v; Person p1("刘备", 35); Person p2("关羽", 35); Person p3("张飞", 35); Person p4("赵云", 30); Person p5("曹操", 25); v.push_back(p1); v.push_back(p2); v.push_back(p3); v.push_back(p4); v.push_back(p5); int num = count_if(v.begin(), v.end(), AgeLess35()); cout << "小于35岁的个数:" << num << endl; }int main() { //test01(); test02(); system("pause"); return 0; }

1.3 常用排序算法
算法简介:
  • sort //对容器内元素进行排序
  • random_shuffle //洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
  • merge // 容器元素合并,并存储到另一容器中
  • reverse // 反转指定范围的元素
1.3.1 sort
  • 对容器内元素进行排序
函数原型:
  • sort(iterator beg, iterator end, _Pred);
    // 按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // _Pred 谓词
示例:
#include #include void myPrint(int val) { cout << val << " "; }void test01() { vector v; v.push_back(10); v.push_back(30); v.push_back(50); v.push_back(20); v.push_back(40); //sort默认从小到大排序 sort(v.begin(), v.end()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); cout << endl; //从大到小排序 sort(v.begin(), v.end(), greater()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.3.2 random_shuffle
  • 洗牌 指定范围内的元素随机调整次序
函数原型:
  • random_shuffle(iterator beg, iterator end);
    // 指定范围内的元素随机调整次序
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
示例:
#include #include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { srand((unsigned int)time(NULL)); vector v; for(int i = 0 ; i < 10; i++) { v.push_back(i); } for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; //打乱顺序 random_shuffle(v.begin(), v.end()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.3.3 merge
  • 两个容器元素合并,并存储到另一容器中
函数原型:
  • merge(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
    // 容器元素合并,并存储到另一容器中
    // 注意: 两个容器必须是有序的
    // beg1 容器1开始迭代器
    // end1 容器1结束迭代器
    // beg2 容器2开始迭代器
    // end2 容器2结束迭代器
    // dest 目标容器开始迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; vector v2; for (int i = 0; i < 10 ; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i + 1); } vector vtarget; //目标容器需要提前开辟空间 vtarget.resize(v1.size() + v2.size()); //合并需要两个有序序列 merge(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vtarget.begin()); for_each(vtarget.begin(), vtarget.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.3.4 reverse
  • 将容器内元素进行反转
函数原型:
  • reverse(iterator beg, iterator end);
    // 反转指定范围的元素
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v; v.push_back(10); v.push_back(30); v.push_back(50); v.push_back(20); v.push_back(40); cout << "反转前: " << endl; for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; cout << "反转后: " << endl; reverse(v.begin(), v.end()); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.4 常用拷贝和替换算法
算法简介:
  • copy // 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
  • replace // 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
  • replace_if // 容器内指定范围满足条件的元素替换为新元素
  • swap // 互换两个容器的元素
1.4.1 copy
  • 容器内指定范围的元素拷贝到另一容器中
函数原型:
  • copy(iterator beg, iterator end, iterator dest);
    // 按值查找元素,找到返回指定位置迭代器,找不到返回结束迭代器位置
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // dest 目标起始迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i + 1); } vector v2; v2.resize(v1.size()); copy(v1.begin(), v1.end(), v2.begin()); for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.4.2 replace
  • 将容器内指定范围的旧元素修改为新元素
函数原型:
  • replace(iterator beg, iterator end, oldvalue, newvalue);
    // 将区间内旧元素 替换成 新元素
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // oldvalue 旧元素
    // newvalue 新元素
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v; v.push_back(20); v.push_back(30); v.push_back(20); v.push_back(40); v.push_back(50); v.push_back(10); v.push_back(20); cout << "替换前:" << endl; for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; //将容器中的20 替换成 2000 cout << "替换后:" << endl; replace(v.begin(), v.end(), 20,2000); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.4.3 replace_if
  • 将区间内满足条件的元素,替换成指定元素
函数原型:
  • replace_if(iterator beg, iterator end, _pred, newvalue);
    // 按条件替换元素,满足条件的替换成指定元素
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // _pred 谓词
    // newvalue 替换的新元素
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; class ReplaceGreater30 { public: bool operator()(int val) { return val >= 30; }}; void test01() { vector v; v.push_back(20); v.push_back(30); v.push_back(20); v.push_back(40); v.push_back(50); v.push_back(10); v.push_back(20); cout << "替换前:" << endl; for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; //将容器中大于等于的30 替换成 3000 cout << "替换后:" << endl; replace_if(v.begin(), v.end(), ReplaceGreater30(), 3000); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.4.4 swap
  • 互换两个容器的元素
函数原型:
  • swap(container c1, container c2);
    // 互换两个容器的元素
    // c1容器1
    // c2容器2
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; vector v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i+100); } cout << "交换前: " << endl; for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); cout << endl; cout << "交换后: " << endl; swap(v1, v2); for_each(v1.begin(), v1.end(), myPrint()); cout << endl; for_each(v2.begin(), v2.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.5 常用算术生成算法
  • 算术生成算法属于小型算法,使用时包含的头文件为 #include
算法简介:
  • accumulate // 计算容器元素累计总和
  • fill // 向容器中添加元素
1.5.1 accumulate
  • 计算区间内 容器元素累计总和
函数原型:
  • accumulate(iterator beg, iterator end, value);
    // 计算容器元素累计总和
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // value 起始值
示例:
#include #include void test01() { vector v; for (int i = 0; i <= 100; i++) { v.push_back(i); } int total = accumulate(v.begin(), v.end(), 0); cout << "total = " << total << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.5.2 fill
  • 向容器中填充指定的元素
函数原型:
  • fill(iterator beg, iterator end, value);
    // 向容器中填充元素
    // beg 开始迭代器
    // end 结束迭代器
    // value 填充的值
示例:
#include #include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v; v.resize(10); //填充 fill(v.begin(), v.end(), 100); for_each(v.begin(), v.end(), myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

1.6 常用集合算法
算法简介:
  • set_intersection // 求两个容器的交集
  • set_union // 求两个容器的并集
  • set_difference // 求两个容器的差集
1.6.1 set_intersection
  • 求两个容器的交集
函数原型:
  • set_intersection(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
    // 求两个集合的交集
    // 注意:两个集合必须是有序序列
    // beg1 容器1开始迭代器
    // end1 容器1结束迭代器
    // beg2 容器2开始迭代器
    // end2 容器2结束迭代器
    // dest 目标容器开始迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; vector v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i+5); } vector vTarget; //取两个里面较小的值给目标容器开辟空间 vTarget.resize(min(v1.size(), v2.size())); //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 vector::iterator itEnd = set_intersection(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

总结:
  • 求交集的两个集合必须的有序序列
  • 目标容器开辟空间需要从两个容器中取小值
  • set_intersection返回值既是交集中最后一个元素的位置
1.6.2 set_union
  • 求两个集合的并集
函数原型:
  • set_union(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
    // 求两个集合的并集
    // 注意:两个集合必须是有序序列
    // beg1 容器1开始迭代器
    // end1 容器1结束迭代器
    // beg2 容器2开始迭代器
    // end2 容器2结束迭代器
    // dest 目标容器开始迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; vector v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i+5); } vector vTarget; //取两个容器的和给目标容器开辟空间 vTarget.resize(v1.size() + v2.size()); //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 vector::iterator itEnd = set_union(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

总结:
  • 求并集的两个集合必须的有序序列
  • 目标容器开辟空间需要两个容器相加
  • set_union返回值既是并集中最后一个元素的位置
1.6.3 set_difference
  • 求两个集合的差集
函数原型:
  • set_difference(iterator beg1, iterator end1, iterator beg2, iterator end2, iterator dest);
    // 求两个集合的差集
    // 注意:两个集合必须是有序序列
    // beg1 容器1开始迭代器
    // end1 容器1结束迭代器
    // beg2 容器2开始迭代器
    // end2 容器2结束迭代器
    // dest 目标容器开始迭代器
示例:
#include #include class myPrint { public: void operator()(int val) { cout << val << " "; } }; void test01() { vector v1; vector v2; for (int i = 0; i < 10; i++) { v1.push_back(i); v2.push_back(i+5); } vector vTarget; //取两个里面较大的值给目标容器开辟空间 vTarget.resize( max(v1.size() , v2.size())); //返回目标容器的最后一个元素的迭代器地址 cout << "v1与v2的差集为: " << endl; vector::iterator itEnd = set_difference(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v2.end(), vTarget.begin()); for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); cout << endl; cout << "v2与v1的差集为: " << endl; itEnd = set_difference(v2.begin(), v2.end(), v1.begin(), v1.end(), vTarget.begin()); for_each(vTarget.begin(), itEnd, myPrint()); cout << endl; }int main() { test01(); system("pause"); return 0; }

总结:
  • 求差集的两个集合必须的有序序列
  • 目标容器开辟空间需要从两个容器取较大值
  • set_difference返回值既是差集中最后一个元素的位置
至此,C++核心STL常用算法就全部介绍结束了。若本篇内容对您有所帮助,请三连点赞,关注,收藏支持下。
Python往期精彩:
  • 见过仙女蹦迪吗?一起用python做个小仙女代码蹦迪视频
  • python自制一款炫酷音乐播放器,想听啥随便搜!
  • 斗地主老是输?一起用Python做个AI出牌器,豆子蹭蹭涨!
  • 桌面太单调?一起用Python做个自定义动画挂件,好玩又有趣!
  • 一起用Python做个车牌自动识别系统,好玩又实用!
  • 桌面太单调?一起用Python做个自定义动态壁纸,竟然还可以放视频!
  • 【C++|熬夜爆肝!C++核心STL常用算法汇总整理【2W字干货预警 建议收藏】】 一起用Python做个自动化弹钢琴脚本,我竟然弹出了《天空之城》!
    往期精彩源码均可通过下方公众号获取

    推荐阅读